(5) Определяем приведённые высоты отсеков:

(33)

где - глубина слоя воды над отсеком.

Т. к. и , то уравнение можно представить в следующем виде:

(34)

Величины и определяем графически по рисунку и вносим в таблицу 2.2. В этой же таблице рассчитываем величину

Табл. 2.2.Определение действующих сил

(6) Устанавливаем силу трения, возникающую на подошве всего массива обрушения, по следующей формуле:

(35)

Угол внутреннего трения зависит от вида грунта и его влажности в зоне кривой сдвига, при отсутствии фактических данных его принимают по таблице 2.1. Значения угла указаны в таблице 2.2.

Величина рассчитана для каждого отсека также в таблице 2.2.

Рассчитаем силу трения :

.

(7) Подобным образом вычислим касательную составляющую веса массива обрушения:

. (36)

Величина рассчитана в табл. 2.2 (для каждого отсека).

Рассчитываем силу :

(8) Определим силу сцепления, возникающую на подошве массива обрушения по следующей зависимости:

(37)

где: с1 - удельное сцепление грунта тела плотины при естественной влажности;

с2 - удельное сцепление грунта тела плотины при насыщении водой;

с3 - удельное сцепление грунта основания, насыщенного водой;

l1 – длина дуги AB;

l2 - длина дуги BC;

l3 - длина дуги CD.

Длины дуг кривой сдвига вычисляются по общей формуле:

(38)

где – центральный угол круглоцилиндрической поверхности сдвига, опирающийся на дугу l.

Углы измеряются по чертежу (рис. 5):

, , .

Подставляем измеренные углы в формулу:

; ; .

Рассчитаем силу сцепления :

.

(9) Рассчитываем фильтрационную силу:

, (39)

где - площадь фигуры KBCDE:

. (40)

- средний градиент фильтрационного потока